Refrigerantes
Os ingredientes básicos dos refrigerantes são:
-água, que deve atender às normas e padrões de potabilidade;
-concentrados,
que dão o sabor, e são compostos por extratos, óleos essenciais e
destilados de frutas ou vegetais, como quinino e seus sais, noz-de-cola
nos refrigerantes do tipo cola ou semente de guaraná para o refrigerante
de guaraná;
-açúcar refinado
ou cristal (sacarose), que pode ser substituído total ou parcialmente
por sacarose invertida, frutose, glicose e seus xaropes, ou edulcorantes;
-dióxido de carbono - CO2 (gás carbônico) industrialmente puro.
Por serem considerados produtos
alimentícios, os ambientes industriais, equipamentos e utensílios usados
em todo o processo de fabricação de refrigerantes têm que seguir as
normas específicas nos procedimentos de recebimento de matérias primas,
de produção, embalagens, transporte e análises físico-químicas e
microbiológicas.
Matérias primas
A água é
o ingrediente que entra em maior quantidade na composição dos
refrigerantes, respondendo por 90% do conteúdo. Para ser utilizada, deve
obedecer aos padrões de potabilidade do Ministério da Saúde e
apresentar as seguintes características: ser incolor, transparente,
insípida, inodora, livre de íons ferro, cloro residual e microrganismos,
ter baixo teor de sais de cálcio e de magnésio.
O açúcar é
adicionado numa proporção de 8% a 12% do produto final. A sacarose é o
principal açúcar utilizado. As indústrias de refrigerantes são as
maiores consumidoras de açúcares do mercado brasileiro e por isso muitas
usinas vendem o chamado “açúcar líquido”, um xarope de sacarose com
concentrações predeterminadas, que simplifica o processo industrial. O
refrigerante tradicional, ou calórico, é adoçado unicamente com açúcar.
Já o hipocalórico, também chamado de refrigerante de baixa caloria, zero
caloria, light e dietético, recebe edulcorantes como sacarina,
aspartame ou estévia. A legislação brasileira não permite a associação
de açúcares e edulcorantes em refrigerantes.
Os concentrados de
suco de frutas, óleos essenciais e destilados de frutas ou vegetais, a
água e o açúcar formam a base de um refrigerante. A quantidade mínima de
suco e/ou extrato vegetal a
ser utilizada é definida pela legislação. Os sucos de frutas
concentrados são mais utilizados que os sucos simples, porque garantem
mais aroma, facilidade de transporte, armazenamento e melhor
conservação.
Outras matérias primas dos refrigerantes são os conservantes,
que impedem ou retardam a deterioração provocada por microrganismos,
como leveduras, mofos e bactérias. São conservantes o ácido benzóico, o
ácido sórbico e seus respectivos sais de sódio, cálcio e potássio.
Os acidulantes regulam
a doçura do açúcar, intensificam o gosto ácido, controlam o pH da
bebida e inibem a proliferação de microrganismos. Além disso, têm a
capacidade de realçar o sabor da bebida. Os acidulantes empregados na
produção de refrigerantes são os ácidos cítrico, tartárico e fosfórico.
Os antioxidantes evitam
a ação do oxigênio, que causa perda da cor e provocam a deterioração do
produto. A luz e o calor aceleram o processo de oxidação e, por isso,
os refrigerantes nunca devem ser expostos ao sol. Os antioxidantes mais
usados são o ácido ascórbico, ou vitamina C, com a única função de
evitar a oxidação e não para deixar a bebida “vitaminada”, e o ácido
isoascórbico.
Os aromatizantes conferem ou intensificam o aroma; os flavorizantes conferem
ou intensificam tanto o sabor quanto o aroma. Quando adicionados aos
alimentos eles podem desempenhar funções diversas, como criar novos
sabores inexistentes na natureza ou reforçar, substituir ou mascarar os
sabores presentes. Os principais aromas utilizados na indústria de
refrigerantes são obtidos de extratos alcoólicos ou essências, soluções
aquosas ou emulsões, soluções aromáticas em glicerol ou propilenoglicol e
sucos concentrados de frutas. São aromatizantes e flavorizantes: sucos
naturais, extratos naturais, óleos essenciais, emulsões e aromas
naturais e idênticos aos naturais.
Os corantes
são usados para dar ou intensificar a cor dos refrigerantes. Podem ser
naturais, como β-caroteno e antocianinas, ou artificiais, como amarelo
tartrazina, amarelo-crepúsculo, amaranto ou bordeaux e azul-brilhante.
O gás carbônico promove
a carbonatação, que realça o paladar e a aparência do produto. Este
confere a impressão sensorial de gasoso/efervescente, característica do
refrigerante. O CO2 é um gás incolor com odor ligeiramente
picante; quando dissolvido em água apresenta sabor ácido, resultado da
formação do ácido carbônico, de acordo com a equação química:
H2O + CO2 
H2 CO3
H2 CO3
O volume de CO2 no refrigerante é fator importante na qualidade do produto. A variação do volume de CO2
afeta diretamente o sabor e o aroma do refrigerante, pois o gás
carbônico proporciona “vida” à bebida, realça o sabor e confere uma
sensação refrescante.
Sabores e embalagens
Os refrigerantes são vendidos em
embalagens de PET poli(tereftalato de etileno), garrafas de vidro,
latas, em volumes que variam de 237 mililitros a 3 litros, e também em
barris de aço ou alumínio. A embalagem de vidro apresenta
vantagens, como o alto valor mercadológico de visualização, devido à
transparência e perfeita impermeabilidade. Mas a fragilidade das
garrafas, seu peso e o preço elevado são fatores que levaram à maior
utilização de latas e garrafas PET. As embalagens PET têm
como vantagens menor investimento do engarrafador com máquinas de lavar
vasilhames, o fim do frete de retorno de vasilhames, o fato de serem
descartáveis e a resistência a impactos, entre outras. Atualmente o
plástico PET embala cerca de 80% dos refrigerantes vendidos no Brasil. O
maior problema do uso desta embalagem, no entanto, é no momento do
descarte: o PET representa um dos principais resíduos urbanos. Com
biodegradação muito lenta, a solução para o problema é a reciclagem. Já
as latas de
alumínio têm como vantagens: o fato de serem leves e resistentes, gelar
mais rapidamente a bebida, o que economiza energia, serem uma excelente
barreira contra a luz e a água, e por seu tamanho reduzido, facilitar a
estocagem e distribuição do produto. Além disso, as latas de alumínio
podem ser recicladas indefinidamente.
Os prazos de validade dos refrigerantes variam de acordo com a embalagem: garrafas de vidro retêm melhor o CO2 e
por isso os refrigerantes envasados nessas embalagens duram de 6 a 9
meses; em latas os prazos de validade variam de 4 a 9 meses, e em
embalagens PET o prazo de validade é menor, entre 3 e 6 meses, por conta
da maior porosidade do material, o que leva à perda do CO2 mais rapidamente.
Existem
refrigerantes de muitos sabores, como guaraná, laranja, limão, cola,
abacaxi, uva, maçã, framboesa e tutti-fruti. O sabor preferido em todo o
mundo é o cola. As exceções são China e Taiwan, onde os mais consumidos
são os refrigerantes de laranja e salsaparrilha, a Europa, com
preferência pela laranja, e a América Latina, onde há uma grande
variedade de sabores. No Brasil, os sabores preferidos são, pela ordem,
cola, guaraná, laranja, limão e uva.
Processo de fabricação
No processo de fabricação dos
refrigerantes não há qualquer contato manual, e ocorre sob rigoroso
controle de qualidade. As etapas de fabricação são as seguintes:
-tratamento da água,
para que ela adquira as condições microbiológicas adequadas, ou seja,
sem coliformes, mofos e leveduras, e baixo índice de bactérias;
-elaboração do xarope simples,
que consiste na dissolução do açúcar (cristal, sólido ou invertido) em
água quente e seu tratamento com carvão ativado para eliminação de
compostos que causam odores e paladares estranhos;
-preparação do xarope composto,
quando o xarope simples é misturado aos outros ingredientes:
conservantes, ácidos, aromas, corantes, extrato de guaraná em caso da
produção de guaraná, extrato de noz de cola, no caso de refrigerante
cola, e sucos naturais no caso de sabores de fruta. A mistura é feita em
tanques de aço inoxidável equipados com agitadores e na ausência de ar;
-antes de seguir para a etapa seguinte, de envase, o xarope composto passa por análises microbiológicas e físico-químicas, que checam turbidez, acidez e dosagem de açúcar ou edulcorantes;
-envasamento:
é a fase final da fabricação. Garrafas retornáveis são inspecionadas,
para eliminação das quebradas, trincadas, lascadas, lixadas ou com
material de difícil remoção, como tinta ou cimento. Depois as garrafas
passam por pré-lavagem, imersão em soda cáustica quente para retirada de
impurezas e esterilização, enxágue com água e nova inspeção. Embalagens
descartáveis não necessitam de pré-lavagem; garrafas não retornáveis e
latas são apenas rinsadas com água clorada. Nesta etapa de produção, o
xarope composto segue até a linha de envasamento e passa por uma
seqüência de máquinas: cuba de mistura, onde o xarope é misturado com a
água; gaseificador, onde recebe o CO2; enchedora, arrolhador, rotuladora
e empacotadora, até chegar ao estoque para distribuição. Esteiras movimentam as embalagens vazias e cheias entre os diversos pontos da operação.
Controles
Durante o processo de fabricação os
refrigerantes passam por vários processos de controle. Os testes da água
têm o objetivo de realizar o controle microbiológico e a retirada do
cloro antes do uso. O xarope simples e o composto passam por análises de
acidez, cor, turbidez, concentração e detecção da presença de
microrganismos.
Na fase final, depois de todos estes
controles físico-químicos, ainda é feito o controle de linha de
produção, que inclui a checagem de itens como carbonatação, cor, brix
(concentração) no mínimo a cada 20 minutos para garantir padrões de
qualidade preestabelecidos. A acidez é testada nos tanques de xarope
composto.
Além disso, é feito um acompanhamento
visual para detecção de resíduos nas garrafas. Também é feita a retenção
de algumas garrafas em cada dia ou a cada lote produzido para
acompanhamento dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos.
Efluentes
Os efluentes gerados em todos os
setores da fábrica de refrigerantes, como xaroparia, sala de envase,
lavadora de garrafas, lavagem de piso, rinse, cozinha e banheiro, são
enviados para tratamento. Normalmente as fábricas usam o tratamento com
lodo ativado, por se tratar de efluentes sem resíduos químicos ou metais
pesados, o que torna o tratamento mais fácil. Mesmo a solução da
lavadora de garrafas, filtrada periodicamente em uma caixa de brita,
retorna para a lavadora. A parte de celulose é separada para descarte
como material reciclável, de acordo com a legislação, que no Estado de
São Paulo é determinada pela Cetesb.
Brasil
Os
brasileiros são grandes consumidores de refrigerantes. O consumo no
Brasil em 2011 deve chegar a 15.645 milhões de litros, de acordo com a
previsão da Abir – Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes
e de Bebidas Não-Alcoólicas. A Associação reúne as empresas fabricantes
de 75% dos refrigerantes consumidos no país. O setor emprega 300 mil
trabalhadores, de acordo com a Associação.
Na definição da Abir, refrigerantes são adoçados, não têm álcool e contêm CO2.
Não são considerados refrigerantes bebidas à base de chá, nem as
energéticas, como os isotônicos. Fazem parte da categoria dos
refrigerantes as bebidas concentradas para consumo em casa e, fora de
casa, dispensadas em máquinas para bebidas não-alcoólicas gaseificadas e
as águas saborizadas de baixa gaseificação.
A atuação dos químicos
Os profissionais da química estão
presentes em todas as etapas de produção de refrigerantes, atuando no
controle de qualidade desde a entrada das matérias primas até o descarte
dos efluentes. O trabalho do químico é muito extenso e envolve todo o
processo, porque é importante manter padrões de qualidade no momento e
após a produção.
Inicialmente, os profissionais da
química atuam no tratamento da água na ETA – Estação de Tratamento de
Água – da empresa, para retirada dos íons de ferro, sais de magnésio e
cálcio, que devem ser evitados no refrigerante.
Na fase de preparação do refrigerante
há o controle da produção do xarope simples, já que durante a dissolução
do açúcar é necessário controlar as concentrações, a cor e a acidez do
produto. Depois é feito o controle do xarope composto, quando são
adicionados os outros componentes. Faz-se o acompanhamento
físico-químico das quantidades dos insumos que vão ser adicionados, como
acido cítrico, aroma, corante e conservante. O controle dessas
operações, como a dissolução do açúcar e a preparação do xarope é
acompanhado pelo profissional da química.
A etapa de envase também é acompanhada
pelo profissional da química, para o refrigerante manter os padrões de
qualidade predeterminados, mantendo-se os teores de açúcar, acidez e
volume de gás adicionado à garrafa. Garrafas de vidro são lavadas
anteriormente em uma máquina e estão limpas quando chegam ao envase, e
são feitos outros controles nesse processo de lavagem. Quando são
utilizadas garrafas PET, na maioria das empresas essas garrafas são
sopradas mecanicamente dentro da fábrica e lavadas com água levemente
clorada para evitar contaminações microbiológicas antes do uso. O
profissional da química acompanha este processo também.
O refrigerante é envasado em baixas
temperaturas, ao redor de 5°C. Durante o processo de envase são feitas
analises físico-químicas que, basicamente, vão monitorar o volume de gás
e a concentração de açúcar (brix). Os testes são feitos normalmente em
um laboratório ao lado da linha de produção. São análises rápidas e
simples, feitas a cada 20 ou 30 minutos.
Finalmente, entra o controle
relacionado ao meio ambiente. Todos os equipamentos são lavados antes e
depois do uso e na troca de sabores e toda a água usada na fábrica é
coletada e vai para uma lagoa para tratamento. As fábricas devem ter uma
estação de tratamento e a água deve sair com padrões adequados para não
causar danos ao meio ambiente. Na indústria de refrigerantes o que mais
se retira da água é o açúcar. A retirada desse açúcar residual é o
grande problema para o descarte da água, e para isso é feito um
tratamento específico.
A importância do profissional da
química dentro da fábrica de refrigerantes não se resume a atender à
legislação do setor. A empresa que não tem um profissional preparado
para fazer os controles físico-químicos acaba sofrendo com problemas de
custos. Por exemplo, se cada garrafa de refrigerante tiver 3 gramas de
açúcar a mais, para uma fábrica de pequeno porte, que produz 2 milhões
de litros por mês, no final do mês isso representará um custo em torno
de oito mil reais. A falta de controle põe em risco a rentabilidade e,
em conseqüência, até mesmo a sobrevivência da empresa. Em suma, a
presença de profissionais da química significa a racionalização no uso
dos insumos e maior retorno financeiro.
Fotos
Stock.xchng - www.sxc.hu
Bibliografia
Venturini Filho,W. Bebidas Não-Alcoólicas, vol.2, Ed. Edgar Blucher, 2010
Silva Lima, A.C e Afonso J. C. A Química do Refrigerante. Revista Química Nova na Escola, vol. 31 nº3, agosto 2009
Texto
Mari Menda, jornalista, Depto. de comunicação e Marketing CRQ-IV
Revisão
Prof. Dr. Antonio Carlos Massabni
Prof. Titular aposentado do IQ-Unesp Araraquara
Profissional entrevistado
Dilermando Peçanha, Técnico em Química
Licenciado em Química, 36 anos de experiência
na área de alimentos, sendo 14 anos em
refrigerantes e bebidas alcoólicas
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